高中生物学人教版（2019）必修二 3.1 DNA是主要的遗传物质 同步检测
一、单选题
1．（2022高一下·常州期末）在肺炎链球菌的转化实验中（如图），向培养有R型细菌的1、2、3、4四支试管中，依次加入从S型活细菌中提取的DNA、DNA和DNA酶、蛋白质、多糖，经过培养，检查结果发现试管内含有两种细菌的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】A、试管中加入的是S型细菌的DNA，而S型细菌的DNA是转化因子，能将R型细菌转化为S型细菌，因此试管中有S型细菌和R型细菌两种细菌，A正确；
B、试管中加入的是S型细菌的DNA和DNA酶，DNA酶将DNA水解，不能将R型细菌转化为S型细菌，因此试管中不会出现S型细菌，只有R型细菌一种，B错误；
C、试管中加入的是蛋白质，而蛋白质不是转化因子，因此试管中不会出现S型细菌，只有R型细菌一种，C错误；
D、试管中加入的是多糖，而多糖不是转化因子，因此试管中不会出现S型细菌，只有R型细菌一种，D错误。
故答案为：A。
【分析】 艾弗里的肺炎链球菌的转化实验证明，DNA是遗传物质。 试管内没有S型细菌的DNA，R型细菌都不会发生转化。试管内有S型细菌的DNA，会使R型细菌发生转化，但是发生转化的R型细菌只有一部分，故试管内仍然有R型细菌存在。
2．（2022高一下·郑州期末）在艾弗里的肺炎链球菌转化实验中，能够使细胞提取物失去转化活性的是（ ）
A．蛋白酶 B．RNA酶 C．酯酶 D．DNA酶
【答案】D
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】DNA酶使S型细菌的细胞提取物失去转化活性，ABC错误，D正确。
故答案为：D。
【分析】 艾弗里实验证明S型细菌的DNA能将R型细菌转化为S型细菌，根据酶的专一性，能水解DNA的酶是DNA酶，即该酶使细胞提取物失去转化活性。
3．（2022高一下·梅州月考）下列关于“核酸是遗传物质的证据”的相关实验的叙述，正确的是（ ）
A．噬菌体侵染细菌实验中，用32P标记的噬幽体侵染细菌后的子代噬菌体多数具有放射性
B．肺炎链球菌体内转化实验中，R型肺炎链球菌转化为S型菌是基因突变的结果
C．肺炎链球菌体外转化实验中，S型菌的DNA使R型菌转化为S型菌，说明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质
D．烟草花叶病毒感染和重建实验中，用TMVA的RNA和TMVB的蛋白质重建的病毒感染烟草叶片细胞后，可检测到A型病毒，说明RNA是TMVA的遗传物质
【答案】D
【知识点】人类对遗传物质的探究历程；肺炎链球菌转化实验；噬菌体侵染细菌实验；证明RNA是遗传物质的实验
【解析】【解答】A、被32P标记的噬菌体DNA进入细菌细胞中以后，该DNA只是作为模板，合成子代DNA的原料来自细菌细胞，所以子代噬菌体仅有少数带有放射性，A不符合题意；
B、肺炎链球菌体内转化实验中，R型肺炎链球菌转化为S型菌是基因重组的结果，B不符合题意；
C、肺炎链球菌体外转化实验中，S型菌的DNA使R型菌转化为S型菌，只能说明DNA是遗传物质，不能说明蛋白质不是遗传物质，C不符合题意；
D、烟草花叶病毒感染和重建实验中，用TMVA的RNA和TMVB的蛋白质重建的病毒感染烟草叶片后，检测到A型病毒，可说明RNA是TMVA的遗传物质，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】（1）T2噬菌体侵染大肠杆菌时，DNA进入了大肠杆菌细胞后利用大肠杆菌细胞的脱氧核苷酸和氨基酸合成子代噬菌体的DNA和蛋白质，实验证明了T2噬菌体的遗传物质是DNA，但是不能证明蛋白质不是遗传物质。
（2）艾佛里的体外转化实验分别研究了S型细菌的DNA、蛋白质和荚膜多糖等物质能否使R型菌完成转化，该实验可以证明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。题中C选项仅仅说明了S型菌的DNA使R型菌转化为S型菌的实验，这一组实验不能说明蛋白质不是遗传物质。
4．（2021高一下·慈溪期末）科学家从烟草花叶病毒（TMV）中分离出a、b两个不同品系，它们感染植物产生的病斑形态不同。下列4组实验（见下表）中，不可能出现的结果是（ ）
实验过程 实验结果
病斑类型 病斑中分离出的病毒类型
A a型TMV→感染植物 a型 a型
B b型TMV→感染植物 b型 b型
C 组合病毒（a型TMV的蛋白质＋b型TMV的RNA）→感染植物 b型 a型
D 组合病毒（b型TMV的蛋白质＋a型TMV的RNA）→感染植物 a型 a型
A．A B．B C．C D．D
【答案】C
【知识点】人类对遗传物质的探究历程
【解析】【解答】A、a型TMV→感染植物，病斑类型是a型，病斑中分离出的病毒类型是a型，A正确；
B、b型TMV→感染植物，病斑类型是b型，病斑中分离出的病毒类型是b型，B正确；
C、组合病毒的RNA来自b型TMV的RNA，由于RNA病毒中RNA是遗传物质，因此组合病毒（a型TMV的蛋白质+b型TMV的RNA）→感染植物，病斑类型是b型，病斑中分离出的病毒类型是b型，C错误；
D、组合病毒的RNA来a型TMV的RNA，由于RNA病毒中RNA是遗传物质，因此组合病毒（b型TMV的蛋白质+a型TMV的RNA）→感染植物，病斑类型是a型，病斑中分离出的病毒类型是a型，D正确。
故答案为：C。
【分析】 烟草花叶病毒（TMV）中分离出a、b两个不同品系 ，说明两种品系的遗传物质不一样。如果进行病毒的重组实验，将不同品系的病毒的遗传物质和非遗传物质进行重组，发现表现出的性状和RNA有关。说明病毒遗传物质是RNA，非遗传物质是蛋白质。
5．（2021高一下·深圳期末）下列关于噬菌体侵染细菌的实验，正确的是（ ）
A．用含 的纯物质培养基培养噬菌体，可获得被标记的噬菌体
B．搅拌的目的是让上清液中析出质量较轻的噬菌体颗粒
C．噬菌体外壳蛋白是大肠杆菌的遗传物质指导合成的
D．合成噬菌体DNA的原料和酶来自大肠杆菌
【答案】D
【知识点】噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】A、噬菌体是病毒，只能在寄主细胞内存活，需要先培养被35S标记的大肠杆菌，再用噬菌体侵染被标记的大肠杆菌，A错误，不符合题意；
B、搅拌的目的是将噬菌体的蛋白质外壳和大肠杆菌分离开，B错误，不符合题意；
C、噬菌体外壳蛋白是由噬菌体的遗传物质指导合成的，C错误，不符合题意；
D、噬菌体寄生在大肠杆菌细胞内，所以合成子代噬菌体DNA的原料和酶来自大肠杆菌，D正确，与题意相符。
故答案为：D。
【分析】1、噬菌体是DNA病毒，由DNA和蛋白质组成，其没有细胞结构，不能再培养基中独立生存。
2、噬菌体侵染细菌的过程：吸附→注入（注入噬菌体的DNA）→合成（控制者：噬菌体的DNA；原料：细菌的化学成分）→组装→释放。
3、T2噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质。该实验的结论：DNA是遗传物质。
6．（2021高一下·深圳期末）某研究小组分别提取了S型肺炎链球菌的荚膜多糖、蛋白质、DNA等物质，做了细菌转化实验。下列判断不合理的是（ ）
第一组 第二组 第三组
培养基中添加物质 荚膜多糖 蛋白质 DNA
接种 活的R型细菌，在相同且适宜的条件下培养一段时间
A．第一、二组培养基中只有R型菌落
B．只有第三组培养基上同时有R、S型菌落
C．增加一组DNA＋DNA酶的实验，证据更充分
D．该实验不能说明荚膜性状是由DNA控制
【答案】D
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】A、第一、二组加入荚膜多糖、蛋白质不会发生细菌的转化，培养基中只有R型菌落，A正确，不符合题意；
B、第一、二组培养基中只有R型菌落，第三组加入S型细菌的DNA，培养基上同时有R、S型菌落，B正确，不符合题意；
C、为了使实验更具有说服力，应设置对照组，即用DNA酶处理从S型活菌中提取的DNA，并将处理后的DNA与R型菌混合培养，C正确，不符合题意；
D、第三组由S型菌产生，能说明英膜性状是由DNA控制，D错误，符合题意。
故答案为：D。
【分析】肺炎双球菌体内转化实验：R型细菌→小鼠→存活；S型细菌→小鼠→死亡；加热杀死的S型细菌→小鼠→存活；加热杀死的S型细菌+R型细菌→小鼠→死亡。艾弗里实验设计思路：将S型细菌的DNA、蛋白质、RNA、脂质等一一提纯，分别与R型细菌混合，单独观察它们的作用。通过实验发现S型细菌的DNA能使R细菌转化成S型细菌。为了使实验更具有说服力，应设置对照组，即用DNA酶处理从S型活菌中提取的DNA，并将处理后的DNA与R型菌混合培养。
7．（2021高一下·白山期末）科学家们经过长期的实验以探究基因和染色体的关系，得出了基因在染色体上的结论。下列有关叙述错误的是（ ）
A．萨顿利用类比推理法证明了基因在染色体上
B．基因和染色体的行为存在着明显的平行关系
C．摩尔根通过实验验证了果蝇的白眼基因和X染色体的关系
D．摩尔根等发现基因在染色体上呈线性排列
【答案】A
【知识点】人类对遗传物质的探究历程；基因在染色体上的实验证据；假说-演绎和类比推理
【解析】【解答】A、萨顿利用类比推理法提出了基因在染色体上的假说，没有经过证明，A错误；
B、通过孟德尔提出的分离和自由组合定律以及减数分裂的观察，发现了基因和染色体的行为存在着明显的平行关系，B正确；
C、摩尔根利用假说--演绎法，通过实验证明了果蝇的白眼基因和X染色体的关系，得出了基因在染色体上的结论，C正确；
D、摩尔根等人利用一定的技术手段，发现基因在染色体上呈线性排列，D正确。
故答案为：A。
【分析】基因和染色体存在着明显的平行关系：
（1）基因在杂交过程中保持完整性和独立性。染色体在配子形成和受精过程中也有相对稳定的形态结构。
（2）体细胞中基因、染色体成对存在，配子中成对的基因只有以个，同样，也只有成对的染色体中的一条。
（3）基因、染色体来源相同，均一个来自父方，一个来自母方。
（4）减数分裂过程中基因和染色体行为相同。
萨顿运用类比推理的方法提出基因在染色体的假说；
摩尔根运用假说—演绎法证明基因在染色体上。
8．（2021高一下·扬州期末）赫尔希与蔡斯利用放射性同位素标记技术，证明了 DNA是噬菌体的遗传物质。相关实验中标记噬菌体DNA的同位素是（ ）
A．3H B．14C C．18O D．32P
【答案】D
【知识点】噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】H是DNA和蛋白质共有的元素，因此不能用3H标记噬菌体的DNA，A错误；C是DNA和蛋白质共有的元素，因此不能用14C标记噬菌体的DNA，B错误；O是DNA和蛋白质共有的元素，因此不能用18O标记噬菌体的DNA，C错误；P是DNA特有的化学元素，因此可以用32P标记噬菌体的DNA，D正确。
【分析】赫尔希和蔡斯用35S或32P标记的噬菌体分别侵染未标记的大肠杆菌，经过短时间的保温后，搅拌后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质发现：用35S标记的一组侵染实验，放射性同位素主要分布在上清液中；用32P标记的一组实验，放射性同位素主要分布在沉淀物中。
9．（2021高一下·无锡期末）在肺炎双球菌的转化实验中，使R型细菌转化为S型细菌的转化因子是S型细菌的（ ）
A．核糖核酸 B．脱氧核糖核酸
C．核糖核苷酸 D．脱氧核苷酸
【答案】B
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】根据肺炎双球菌的体外转化实验可知，只有S型细菌的DNA与R型细菌混合培养，才能在培养基上观察到S型细菌菌落，说明使R型细菌转化为S型细菌的转化因子是S型细菌的脱氧核糖核酸（DNA）。
故答案为：B。
【分析】 肺炎双球菌转化实验包括格里菲斯的体内转化实验和艾弗里的体外转化实验，其中格里菲斯体内转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”，能将R型细菌转化为S型细菌；艾弗里的体外转化实验证明DNA是遗传物质。
10．（2021高一下·前郭期末）下列关于艾弗里所做的肺炎链球菌离体转化实验的叙述，错误的是（ ）
A．实验结果可证明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质
B．S型肺炎链球菌是利用宿主细胞中的核糖体合成自身的蛋白质
C．实验方法是设法分开DNA和蛋白质，然后让其单独作用进行对比
D．该实验是通过观察培养基上形成的不同菌落特征来判断转化是否成功的
【答案】B
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验证明，噬菌体的遗传物质是DNA，蛋白质不是遗传物质，A正确；S型肺炎链球菌是利用自身的核糖体合成自身的蛋白质的，B错误；艾弗里将S型细菌的DNA、蛋白质、糖类等物质分离开，单独的、直接的观察它们各自的作用进行对比，C正确；R型肺炎链球菌没有荚膜（菌落表面粗糙），S型肺炎链球菌有荚膜（菌落表面光滑），该实验是通过观察培养基上形成的不同菌落特征，来判断转化是否成功的，D正确。
【分析】1、肺炎链球菌转化实验：包括格里菲斯体内转化实验和艾弗里体外转化实验，其中格里菲斯体内转化实验证明S型菌中存在某种转化因子，能将S型菌转化为R型菌；支弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质；
2、在艾弗里证明遗传物质是DNA的实验中，支弗里将S型细菌的DNA、蛋白质、糖类等物质分离开，单独的、直接的观察它们各自的作用。另外还增加了一组对照实验，即DNA酶和S型活菌中提取的DNA与R型菌混合培养。
二、综合题
11．某科学家做“噬菌体侵染细菌的实验”时，分别用放射性同位素做了如下标记，产生的100个子代噬菌体与亲代噬菌体的形状、大小完全一样。实验前的情况见下表：
噬菌体 细菌
核苷酸 标记32P 31P
氨基酸 32S 标记35S
（1）噬菌体侵染细菌一段时间后，用搅拌器搅拌，然后离心，试管中分为上清液和沉淀物，标记32P主要分布于 。这说明进入细菌内部的是 。
（2）子代噬菌体的蛋白质分子中都含有表格中的 元素，这是因为 。
（3）此实验证明了 。
【答案】（1）沉淀物；噬菌体DNA
（2）35S；噬菌体要在细菌中以35S标记的氨基酸为原料合成蛋白质
（3）DNA是遗传物质
【知识点】噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】（1）根据噬菌体侵染细菌的实验中用32P标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，离心后试管中分为上清液放射性低，沉淀物放射性高，说明进入细菌内部的是噬菌体的DNA。（2）子代噬菌体的蛋白质外壳中含有的表格中的元素有35S，因为亲代噬菌体的蛋白质外壳没有进入细菌内部，合成子代噬菌体的蛋白质外壳的原料来自于细菌内35S标记的氨基酸。（3）此实验既证明噬菌体的遗传物质是DNA。
【分析】噬菌体的结构：
噬菌体侵染实验过程：
12．（2021高一下·揭东期末）请根据教材实验中的相关知识，回答下列问题：
（1）鉴定还原糖时，加入 后经水浴加热，可观察到 沉淀出现。
（2）“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验中，酵母菌无氧呼吸产生的酒精可用酸性 检验，出现的现象是由橙色变成 。
（3）提取绿叶中的色素时加入碳酸钙的作用是 。分离色素常用的方法是 。
（4）“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验中，装片的制作流程为： →漂洗→染色→制片。染色常用碱性染料如 。
（5）“探究温度对淀粉酶活性的影响”实验中，除了自变量和因变量外，还应考虑 变量保持适宜且相同。
（6）艾弗里在肺炎链球菌转化实验中，利用了 原理控制自变量，从而鉴定出DNA是遗传物质。
【答案】（1）斐林试剂；砖红色
（2）重铬酸钾；灰绿色
（3）色素被破坏；纸层析法
（4）解离；龙胆紫溶液
（5）无关
（6）减法
【知识点】检测还原糖的实验；叶绿体色素的提取和分离实验；探究酵母菌的呼吸方式；观察细胞的有丝分裂；肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】（1）鉴定还原糖时，加入斐林试剂后后经水浴加热，可观察到砖红色沉淀出现。
（2）橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与酒精发生化学反应，变成灰绿色，因此酵母菌无氧呼吸产生的酒精可用酸性重铬酸钾检验，出现的现象是由橙色变成灰绿色。
（3）提取绿叶中的色素时加入碳酸钙的作用是防止色素被破坏，分离色素常用的方法是纸层析法。
（4）在“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验中，装片制作流程为：解离→漂洗→染色→制片，染色常用碱性染料如龙胆紫溶液。
（5）“探究温度对淀粉酶活性的影响”实验中，除了自变量和因变量外，还应考虑无关变量保持适宜且相同。
（6）艾弗里实验成功的最关键的实验设计思路是：分离并提纯S型细菌的DNA，蛋白质、多糖等物质，单独研究它们各自的功能。这是在对照实验中，利用了“减法原理”来控制自变量，从而鉴定出DNA是遗传物质。
【分析】 1、还原糖鉴定原理是还原糖在水域加热条件下和斐林试剂反应出现砖红色沉淀。
2、酒精可以用酸性的重铬酸钾进行鉴定，颜色是灰绿色。
3、色素提取注意事项：
①剪碎和加二氧化硅的作用：利于研磨充分
②加入碳酸钙的原因：防止色素破坏。研磨时会破坏溶酶体，溶酶体里面的有机酸会流出来而色素中有Mg，碳酸钙能和酸反应，防止酸和镁反应，破坏了色素。
③加入无水乙醇（丙酮）的原因：光合色素易溶于无水乙醇等有机溶剂中，可以用无水乙醇提取绿叶中的光合色素。
④迅速研磨：防止乙醇挥发和色素的破坏。
⑤单层尼龙布的作用：过滤、去除杂质。
⑥用棉塞塞严的原因：防止乙醇（丙酮）挥发、提取液变少、变干。
4、植物细胞分裂的观察实验的步骤：解离（解离液为酒精和盐酸的混合溶液，目的是使组织细胞相互分离）→漂洗（洗去解离液，防止解离过度，便于染色）→染色（用龙胆紫、醋酸洋红等碱性染料）→制片（该过程中压片的目的是使细胞分离）→观察（先低倍镜观察，后高倍镜观察）。
三、实验探究题
13．（2021高一下·温州期末）烟草在我国的种植历史悠久，具有较高的经济价值。请结合所学知识，完成下列实验相关内容。
（1）将烟草叶片浸泡于较高浓度的蔗糖溶液中，其叶肉细胞会因 作用而失水，该过程中细胞液的浓度会 ，若将该材料制片进行镜检，可观察到叶肉细胞出现 现象。
（2）制作和观察根尖细胞有丝分裂临时装片：烟草根尖解离后，再经 ，然后用龙胆紫溶液（甲紫）使染色体呈 色，最后制作临时装片进行显微观察。为研究细胞周期各时期的特点，往往需要移动装片，至少要观察 个不同时期的细胞。
（3）为验证烟科草花叶病毒（TMV）的遗传物质是RNA，有关实验如下表。其中TMV的蛋白质与RNA是将TMV置于相关溶液中振荡后分离得到。
组别 实验处理 实验结果
甲组 RNA感染烟草 叶片出现病斑
乙组 蛋白质感染烟草 叶片不出现病斑
丙组 RNA经RNA酶处理后，感染烟草
①甲组实验结果说明感染后的烟草叶片中有TMV子代产生，由此推测，TMV的RNA侵入烟草细胞后，将以该RNA作为 ，合成子代RNA分子，并在烟草细胞的核糖体上指导合成TMV的 。
②表中丙组的实验结果是 ，设置丙组对照的目的是 。
【答案】（1）渗透；变大；质壁分离
（2）漂洗；紫；5
（3）模板；蛋白质；叶片不出现病斑；与甲组形成对照，进一步说明RNA的作用
【知识点】质壁分离和复原；观察细胞的有丝分裂；证明RNA是遗传物质的实验
【解析】【解答】（1）若将烟草叶片浸泡于较高浓度的蔗糖溶液中，此时外界溶液浓度大于烟草叶肉细胞细胞液浓度，细胞会发生渗透失水，该过程中随水分的减少，细胞液浓度会增加；在显微镜下可观察到叶肉细胞发生质壁分离（细胞壁与原生质体分离）现象。
（2）在制作和观察根尖细胞有丝分裂中，经解离处理后，需要先用清水漂洗后（洗去解离液），再用甲紫染液进行染色，甲紫可使染色体呈紫色；细胞周期包括分裂间期和分裂期（前期、中期、后期和末期），故为研究细胞周期各时期的特点，往往需要移动装片，至少要观察5个不同时期的细胞。
（3）①病毒主要由核酸和蛋白质组成，甲组RNA感染烟草叶片出现病斑，由此推测，TMV的RNA侵入烟草细胞后，将以该RNA作为模板合成子代RNA分子，并在烟草细胞的核糖体上指导合成TMV的蛋白质。
②酶具有专一性，RNA经RNA酶处理后，RNA被水解，则再用其感染烟草，不具备遗传效应，故表中丙组的实验结果是叶片不出现病斑；设置丙组对照的目的是与甲组形成对照，可进一步说明RNA在侵染实验中的作用。
【分析】1、把成熟的植物细胞放置在某些对细胞无毒害的物质溶液中，当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞液中的水分子就透过原生质层进入到外界溶液中，使原生质层和细胞壁都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来，也就是逐渐发生了质壁分离。
2、观察植物细胞有丝分裂装片的步骤是：解离→漂洗→染色→制片。
1 / 1高中生物学人教版（2019）必修二 3.1 DNA是主要的遗传物质 同步检测
一、单选题
1．（2022高一下·常州期末）在肺炎链球菌的转化实验中（如图），向培养有R型细菌的1、2、3、4四支试管中，依次加入从S型活细菌中提取的DNA、DNA和DNA酶、蛋白质、多糖，经过培养，检查结果发现试管内含有两种细菌的是（ ）
A． B．
C． D．
2．（2022高一下·郑州期末）在艾弗里的肺炎链球菌转化实验中，能够使细胞提取物失去转化活性的是（ ）
A．蛋白酶 B．RNA酶 C．酯酶 D．DNA酶
3．（2022高一下·梅州月考）下列关于“核酸是遗传物质的证据”的相关实验的叙述，正确的是（ ）
A．噬菌体侵染细菌实验中，用32P标记的噬幽体侵染细菌后的子代噬菌体多数具有放射性
B．肺炎链球菌体内转化实验中，R型肺炎链球菌转化为S型菌是基因突变的结果
C．肺炎链球菌体外转化实验中，S型菌的DNA使R型菌转化为S型菌，说明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质
D．烟草花叶病毒感染和重建实验中，用TMVA的RNA和TMVB的蛋白质重建的病毒感染烟草叶片细胞后，可检测到A型病毒，说明RNA是TMVA的遗传物质
4．（2021高一下·慈溪期末）科学家从烟草花叶病毒（TMV）中分离出a、b两个不同品系，它们感染植物产生的病斑形态不同。下列4组实验（见下表）中，不可能出现的结果是（ ）
实验过程 实验结果
病斑类型 病斑中分离出的病毒类型
A a型TMV→感染植物 a型 a型
B b型TMV→感染植物 b型 b型
C 组合病毒（a型TMV的蛋白质＋b型TMV的RNA）→感染植物 b型 a型
D 组合病毒（b型TMV的蛋白质＋a型TMV的RNA）→感染植物 a型 a型
A．A B．B C．C D．D
5．（2021高一下·深圳期末）下列关于噬菌体侵染细菌的实验，正确的是（ ）
A．用含 的纯物质培养基培养噬菌体，可获得被标记的噬菌体
B．搅拌的目的是让上清液中析出质量较轻的噬菌体颗粒
C．噬菌体外壳蛋白是大肠杆菌的遗传物质指导合成的
D．合成噬菌体DNA的原料和酶来自大肠杆菌
6．（2021高一下·深圳期末）某研究小组分别提取了S型肺炎链球菌的荚膜多糖、蛋白质、DNA等物质，做了细菌转化实验。下列判断不合理的是（ ）
第一组 第二组 第三组
培养基中添加物质 荚膜多糖 蛋白质 DNA
接种 活的R型细菌，在相同且适宜的条件下培养一段时间
A．第一、二组培养基中只有R型菌落
B．只有第三组培养基上同时有R、S型菌落
C．增加一组DNA＋DNA酶的实验，证据更充分
D．该实验不能说明荚膜性状是由DNA控制
7．（2021高一下·白山期末）科学家们经过长期的实验以探究基因和染色体的关系，得出了基因在染色体上的结论。下列有关叙述错误的是（ ）
A．萨顿利用类比推理法证明了基因在染色体上
B．基因和染色体的行为存在着明显的平行关系
C．摩尔根通过实验验证了果蝇的白眼基因和X染色体的关系
D．摩尔根等发现基因在染色体上呈线性排列
8．（2021高一下·扬州期末）赫尔希与蔡斯利用放射性同位素标记技术，证明了 DNA是噬菌体的遗传物质。相关实验中标记噬菌体DNA的同位素是（ ）
A．3H B．14C C．18O D．32P
9．（2021高一下·无锡期末）在肺炎双球菌的转化实验中，使R型细菌转化为S型细菌的转化因子是S型细菌的（ ）
A．核糖核酸 B．脱氧核糖核酸
C．核糖核苷酸 D．脱氧核苷酸
10．（2021高一下·前郭期末）下列关于艾弗里所做的肺炎链球菌离体转化实验的叙述，错误的是（ ）
A．实验结果可证明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质
B．S型肺炎链球菌是利用宿主细胞中的核糖体合成自身的蛋白质
C．实验方法是设法分开DNA和蛋白质，然后让其单独作用进行对比
D．该实验是通过观察培养基上形成的不同菌落特征来判断转化是否成功的
二、综合题
11．某科学家做“噬菌体侵染细菌的实验”时，分别用放射性同位素做了如下标记，产生的100个子代噬菌体与亲代噬菌体的形状、大小完全一样。实验前的情况见下表：
噬菌体 细菌
核苷酸 标记32P 31P
氨基酸 32S 标记35S
（1）噬菌体侵染细菌一段时间后，用搅拌器搅拌，然后离心，试管中分为上清液和沉淀物，标记32P主要分布于 。这说明进入细菌内部的是 。
（2）子代噬菌体的蛋白质分子中都含有表格中的 元素，这是因为 。
（3）此实验证明了 。
12．（2021高一下·揭东期末）请根据教材实验中的相关知识，回答下列问题：
（1）鉴定还原糖时，加入 后经水浴加热，可观察到 沉淀出现。
（2）“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验中，酵母菌无氧呼吸产生的酒精可用酸性 检验，出现的现象是由橙色变成 。
（3）提取绿叶中的色素时加入碳酸钙的作用是 。分离色素常用的方法是 。
（4）“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验中，装片的制作流程为： →漂洗→染色→制片。染色常用碱性染料如 。
（5）“探究温度对淀粉酶活性的影响”实验中，除了自变量和因变量外，还应考虑 变量保持适宜且相同。
（6）艾弗里在肺炎链球菌转化实验中，利用了 原理控制自变量，从而鉴定出DNA是遗传物质。
三、实验探究题
13．（2021高一下·温州期末）烟草在我国的种植历史悠久，具有较高的经济价值。请结合所学知识，完成下列实验相关内容。
（1）将烟草叶片浸泡于较高浓度的蔗糖溶液中，其叶肉细胞会因 作用而失水，该过程中细胞液的浓度会 ，若将该材料制片进行镜检，可观察到叶肉细胞出现 现象。
（2）制作和观察根尖细胞有丝分裂临时装片：烟草根尖解离后，再经 ，然后用龙胆紫溶液（甲紫）使染色体呈 色，最后制作临时装片进行显微观察。为研究细胞周期各时期的特点，往往需要移动装片，至少要观察 个不同时期的细胞。
（3）为验证烟科草花叶病毒（TMV）的遗传物质是RNA，有关实验如下表。其中TMV的蛋白质与RNA是将TMV置于相关溶液中振荡后分离得到。
组别 实验处理 实验结果
甲组 RNA感染烟草 叶片出现病斑
乙组 蛋白质感染烟草 叶片不出现病斑
丙组 RNA经RNA酶处理后，感染烟草
①甲组实验结果说明感染后的烟草叶片中有TMV子代产生，由此推测，TMV的RNA侵入烟草细胞后，将以该RNA作为 ，合成子代RNA分子，并在烟草细胞的核糖体上指导合成TMV的 。
②表中丙组的实验结果是 ，设置丙组对照的目的是 。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】A、试管中加入的是S型细菌的DNA，而S型细菌的DNA是转化因子，能将R型细菌转化为S型细菌，因此试管中有S型细菌和R型细菌两种细菌，A正确；
B、试管中加入的是S型细菌的DNA和DNA酶，DNA酶将DNA水解，不能将R型细菌转化为S型细菌，因此试管中不会出现S型细菌，只有R型细菌一种，B错误；
C、试管中加入的是蛋白质，而蛋白质不是转化因子，因此试管中不会出现S型细菌，只有R型细菌一种，C错误；
D、试管中加入的是多糖，而多糖不是转化因子，因此试管中不会出现S型细菌，只有R型细菌一种，D错误。
故答案为：A。
【分析】 艾弗里的肺炎链球菌的转化实验证明，DNA是遗传物质。 试管内没有S型细菌的DNA，R型细菌都不会发生转化。试管内有S型细菌的DNA，会使R型细菌发生转化，但是发生转化的R型细菌只有一部分，故试管内仍然有R型细菌存在。
2．【答案】D
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】DNA酶使S型细菌的细胞提取物失去转化活性，ABC错误，D正确。
故答案为：D。
【分析】 艾弗里实验证明S型细菌的DNA能将R型细菌转化为S型细菌，根据酶的专一性，能水解DNA的酶是DNA酶，即该酶使细胞提取物失去转化活性。
3．【答案】D
【知识点】人类对遗传物质的探究历程；肺炎链球菌转化实验；噬菌体侵染细菌实验；证明RNA是遗传物质的实验
【解析】【解答】A、被32P标记的噬菌体DNA进入细菌细胞中以后，该DNA只是作为模板，合成子代DNA的原料来自细菌细胞，所以子代噬菌体仅有少数带有放射性，A不符合题意；
B、肺炎链球菌体内转化实验中，R型肺炎链球菌转化为S型菌是基因重组的结果，B不符合题意；
C、肺炎链球菌体外转化实验中，S型菌的DNA使R型菌转化为S型菌，只能说明DNA是遗传物质，不能说明蛋白质不是遗传物质，C不符合题意；
D、烟草花叶病毒感染和重建实验中，用TMVA的RNA和TMVB的蛋白质重建的病毒感染烟草叶片后，检测到A型病毒，可说明RNA是TMVA的遗传物质，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】（1）T2噬菌体侵染大肠杆菌时，DNA进入了大肠杆菌细胞后利用大肠杆菌细胞的脱氧核苷酸和氨基酸合成子代噬菌体的DNA和蛋白质，实验证明了T2噬菌体的遗传物质是DNA，但是不能证明蛋白质不是遗传物质。
（2）艾佛里的体外转化实验分别研究了S型细菌的DNA、蛋白质和荚膜多糖等物质能否使R型菌完成转化，该实验可以证明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。题中C选项仅仅说明了S型菌的DNA使R型菌转化为S型菌的实验，这一组实验不能说明蛋白质不是遗传物质。
4．【答案】C
【知识点】人类对遗传物质的探究历程
【解析】【解答】A、a型TMV→感染植物，病斑类型是a型，病斑中分离出的病毒类型是a型，A正确；
B、b型TMV→感染植物，病斑类型是b型，病斑中分离出的病毒类型是b型，B正确；
C、组合病毒的RNA来自b型TMV的RNA，由于RNA病毒中RNA是遗传物质，因此组合病毒（a型TMV的蛋白质+b型TMV的RNA）→感染植物，病斑类型是b型，病斑中分离出的病毒类型是b型，C错误；
D、组合病毒的RNA来a型TMV的RNA，由于RNA病毒中RNA是遗传物质，因此组合病毒（b型TMV的蛋白质+a型TMV的RNA）→感染植物，病斑类型是a型，病斑中分离出的病毒类型是a型，D正确。
故答案为：C。
【分析】 烟草花叶病毒（TMV）中分离出a、b两个不同品系 ，说明两种品系的遗传物质不一样。如果进行病毒的重组实验，将不同品系的病毒的遗传物质和非遗传物质进行重组，发现表现出的性状和RNA有关。说明病毒遗传物质是RNA，非遗传物质是蛋白质。
5．【答案】D
【知识点】噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】A、噬菌体是病毒，只能在寄主细胞内存活，需要先培养被35S标记的大肠杆菌，再用噬菌体侵染被标记的大肠杆菌，A错误，不符合题意；
B、搅拌的目的是将噬菌体的蛋白质外壳和大肠杆菌分离开，B错误，不符合题意；
C、噬菌体外壳蛋白是由噬菌体的遗传物质指导合成的，C错误，不符合题意；
D、噬菌体寄生在大肠杆菌细胞内，所以合成子代噬菌体DNA的原料和酶来自大肠杆菌，D正确，与题意相符。
故答案为：D。
【分析】1、噬菌体是DNA病毒，由DNA和蛋白质组成，其没有细胞结构，不能再培养基中独立生存。
2、噬菌体侵染细菌的过程：吸附→注入（注入噬菌体的DNA）→合成（控制者：噬菌体的DNA；原料：细菌的化学成分）→组装→释放。
3、T2噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质。该实验的结论：DNA是遗传物质。
6．【答案】D
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】A、第一、二组加入荚膜多糖、蛋白质不会发生细菌的转化，培养基中只有R型菌落，A正确，不符合题意；
B、第一、二组培养基中只有R型菌落，第三组加入S型细菌的DNA，培养基上同时有R、S型菌落，B正确，不符合题意；
C、为了使实验更具有说服力，应设置对照组，即用DNA酶处理从S型活菌中提取的DNA，并将处理后的DNA与R型菌混合培养，C正确，不符合题意；
D、第三组由S型菌产生，能说明英膜性状是由DNA控制，D错误，符合题意。
故答案为：D。
【分析】肺炎双球菌体内转化实验：R型细菌→小鼠→存活；S型细菌→小鼠→死亡；加热杀死的S型细菌→小鼠→存活；加热杀死的S型细菌+R型细菌→小鼠→死亡。艾弗里实验设计思路：将S型细菌的DNA、蛋白质、RNA、脂质等一一提纯，分别与R型细菌混合，单独观察它们的作用。通过实验发现S型细菌的DNA能使R细菌转化成S型细菌。为了使实验更具有说服力，应设置对照组，即用DNA酶处理从S型活菌中提取的DNA，并将处理后的DNA与R型菌混合培养。
7．【答案】A
【知识点】人类对遗传物质的探究历程；基因在染色体上的实验证据；假说-演绎和类比推理
【解析】【解答】A、萨顿利用类比推理法提出了基因在染色体上的假说，没有经过证明，A错误；
B、通过孟德尔提出的分离和自由组合定律以及减数分裂的观察，发现了基因和染色体的行为存在着明显的平行关系，B正确；
C、摩尔根利用假说--演绎法，通过实验证明了果蝇的白眼基因和X染色体的关系，得出了基因在染色体上的结论，C正确；
D、摩尔根等人利用一定的技术手段，发现基因在染色体上呈线性排列，D正确。
故答案为：A。
【分析】基因和染色体存在着明显的平行关系：
（1）基因在杂交过程中保持完整性和独立性。染色体在配子形成和受精过程中也有相对稳定的形态结构。
（2）体细胞中基因、染色体成对存在，配子中成对的基因只有以个，同样，也只有成对的染色体中的一条。
（3）基因、染色体来源相同，均一个来自父方，一个来自母方。
（4）减数分裂过程中基因和染色体行为相同。
萨顿运用类比推理的方法提出基因在染色体的假说；
摩尔根运用假说—演绎法证明基因在染色体上。
8．【答案】D
【知识点】噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】H是DNA和蛋白质共有的元素，因此不能用3H标记噬菌体的DNA，A错误；C是DNA和蛋白质共有的元素，因此不能用14C标记噬菌体的DNA，B错误；O是DNA和蛋白质共有的元素，因此不能用18O标记噬菌体的DNA，C错误；P是DNA特有的化学元素，因此可以用32P标记噬菌体的DNA，D正确。
【分析】赫尔希和蔡斯用35S或32P标记的噬菌体分别侵染未标记的大肠杆菌，经过短时间的保温后，搅拌后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质发现：用35S标记的一组侵染实验，放射性同位素主要分布在上清液中；用32P标记的一组实验，放射性同位素主要分布在沉淀物中。
9．【答案】B
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】根据肺炎双球菌的体外转化实验可知，只有S型细菌的DNA与R型细菌混合培养，才能在培养基上观察到S型细菌菌落，说明使R型细菌转化为S型细菌的转化因子是S型细菌的脱氧核糖核酸（DNA）。
故答案为：B。
【分析】 肺炎双球菌转化实验包括格里菲斯的体内转化实验和艾弗里的体外转化实验，其中格里菲斯体内转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”，能将R型细菌转化为S型细菌；艾弗里的体外转化实验证明DNA是遗传物质。
10．【答案】B
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验证明，噬菌体的遗传物质是DNA，蛋白质不是遗传物质，A正确；S型肺炎链球菌是利用自身的核糖体合成自身的蛋白质的，B错误；艾弗里将S型细菌的DNA、蛋白质、糖类等物质分离开，单独的、直接的观察它们各自的作用进行对比，C正确；R型肺炎链球菌没有荚膜（菌落表面粗糙），S型肺炎链球菌有荚膜（菌落表面光滑），该实验是通过观察培养基上形成的不同菌落特征，来判断转化是否成功的，D正确。
【分析】1、肺炎链球菌转化实验：包括格里菲斯体内转化实验和艾弗里体外转化实验，其中格里菲斯体内转化实验证明S型菌中存在某种转化因子，能将S型菌转化为R型菌；支弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质；
2、在艾弗里证明遗传物质是DNA的实验中，支弗里将S型细菌的DNA、蛋白质、糖类等物质分离开，单独的、直接的观察它们各自的作用。另外还增加了一组对照实验，即DNA酶和S型活菌中提取的DNA与R型菌混合培养。
11．【答案】（1）沉淀物；噬菌体DNA
（2）35S；噬菌体要在细菌中以35S标记的氨基酸为原料合成蛋白质
（3）DNA是遗传物质
【知识点】噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】（1）根据噬菌体侵染细菌的实验中用32P标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，离心后试管中分为上清液放射性低，沉淀物放射性高，说明进入细菌内部的是噬菌体的DNA。（2）子代噬菌体的蛋白质外壳中含有的表格中的元素有35S，因为亲代噬菌体的蛋白质外壳没有进入细菌内部，合成子代噬菌体的蛋白质外壳的原料来自于细菌内35S标记的氨基酸。（3）此实验既证明噬菌体的遗传物质是DNA。
【分析】噬菌体的结构：
噬菌体侵染实验过程：
12．【答案】（1）斐林试剂；砖红色
（2）重铬酸钾；灰绿色
（3）色素被破坏；纸层析法
（4）解离；龙胆紫溶液
（5）无关
（6）减法
【知识点】检测还原糖的实验；叶绿体色素的提取和分离实验；探究酵母菌的呼吸方式；观察细胞的有丝分裂；肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】（1）鉴定还原糖时，加入斐林试剂后后经水浴加热，可观察到砖红色沉淀出现。
（2）橙色的重铬酸钾溶液，在酸性条件下与酒精发生化学反应，变成灰绿色，因此酵母菌无氧呼吸产生的酒精可用酸性重铬酸钾检验，出现的现象是由橙色变成灰绿色。
（3）提取绿叶中的色素时加入碳酸钙的作用是防止色素被破坏，分离色素常用的方法是纸层析法。
（4）在“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验中，装片制作流程为：解离→漂洗→染色→制片，染色常用碱性染料如龙胆紫溶液。
（5）“探究温度对淀粉酶活性的影响”实验中，除了自变量和因变量外，还应考虑无关变量保持适宜且相同。
（6）艾弗里实验成功的最关键的实验设计思路是：分离并提纯S型细菌的DNA，蛋白质、多糖等物质，单独研究它们各自的功能。这是在对照实验中，利用了“减法原理”来控制自变量，从而鉴定出DNA是遗传物质。
【分析】 1、还原糖鉴定原理是还原糖在水域加热条件下和斐林试剂反应出现砖红色沉淀。
2、酒精可以用酸性的重铬酸钾进行鉴定，颜色是灰绿色。
3、色素提取注意事项：
①剪碎和加二氧化硅的作用：利于研磨充分
②加入碳酸钙的原因：防止色素破坏。研磨时会破坏溶酶体，溶酶体里面的有机酸会流出来而色素中有Mg，碳酸钙能和酸反应，防止酸和镁反应，破坏了色素。
③加入无水乙醇（丙酮）的原因：光合色素易溶于无水乙醇等有机溶剂中，可以用无水乙醇提取绿叶中的光合色素。
④迅速研磨：防止乙醇挥发和色素的破坏。
⑤单层尼龙布的作用：过滤、去除杂质。
⑥用棉塞塞严的原因：防止乙醇（丙酮）挥发、提取液变少、变干。
4、植物细胞分裂的观察实验的步骤：解离（解离液为酒精和盐酸的混合溶液，目的是使组织细胞相互分离）→漂洗（洗去解离液，防止解离过度，便于染色）→染色（用龙胆紫、醋酸洋红等碱性染料）→制片（该过程中压片的目的是使细胞分离）→观察（先低倍镜观察，后高倍镜观察）。
13．【答案】（1）渗透；变大；质壁分离
（2）漂洗；紫；5
（3）模板；蛋白质；叶片不出现病斑；与甲组形成对照，进一步说明RNA的作用
【知识点】质壁分离和复原；观察细胞的有丝分裂；证明RNA是遗传物质的实验
【解析】【解答】（1）若将烟草叶片浸泡于较高浓度的蔗糖溶液中，此时外界溶液浓度大于烟草叶肉细胞细胞液浓度，细胞会发生渗透失水，该过程中随水分的减少，细胞液浓度会增加；在显微镜下可观察到叶肉细胞发生质壁分离（细胞壁与原生质体分离）现象。
（2）在制作和观察根尖细胞有丝分裂中，经解离处理后，需要先用清水漂洗后（洗去解离液），再用甲紫染液进行染色，甲紫可使染色体呈紫色；细胞周期包括分裂间期和分裂期（前期、中期、后期和末期），故为研究细胞周期各时期的特点，往往需要移动装片，至少要观察5个不同时期的细胞。
（3）①病毒主要由核酸和蛋白质组成，甲组RNA感染烟草叶片出现病斑，由此推测，TMV的RNA侵入烟草细胞后，将以该RNA作为模板合成子代RNA分子，并在烟草细胞的核糖体上指导合成TMV的蛋白质。
②酶具有专一性，RNA经RNA酶处理后，RNA被水解，则再用其感染烟草，不具备遗传效应，故表中丙组的实验结果是叶片不出现病斑；设置丙组对照的目的是与甲组形成对照，可进一步说明RNA在侵染实验中的作用。
【分析】1、把成熟的植物细胞放置在某些对细胞无毒害的物质溶液中，当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞液中的水分子就透过原生质层进入到外界溶液中，使原生质层和细胞壁都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来，也就是逐渐发生了质壁分离。
2、观察植物细胞有丝分裂装片的步骤是：解离→漂洗→染色→制片。
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